摘 要：思维可视化在初中化学解题中的应用，有助于学生将抽象思维转化为具象化的形象思 维，从而达成简化化学的目的，提高学生的学习效率.基于思维可视化的概略出发，分析思维可视化 的具体作用，以此提出思维可视化在初中化学解题中的应用策略.

　　关键词：思维可视化,应用策略,初中化学

　　1 思维可视化的概略

　　1 . 1 思维可视化的含义

　　思维可视化是一种将抽象思维具象化为形象思 维的方法，具体操作是利用一 系列图示技术将脑海 中不可视的思维如思考方法和思考步骤等呈现为清 晰可见的形式[1] . 基于此，被可视化的思维将更有 利于被学生理解与记忆，从而加深学生的知识印象， 有效提高学生的学习效率和解题效率.

　　1 . 2 思维可视化的分类

　　思维可视化应用的技术大致分为两种.其一是 书面形式的图示技术如思维导图、流程图、概念图或 模型图等，这种图示技术已广泛应用于教师解题 或教学时的板书，有助于加深学生的课堂印象，从 而提高课堂教学或解题教学的效率;其二是利用 飞速发展的信息技术优势生成图示的软件技术， 常见的软件有 XMind 和幕布等，这种生成图示的 软件技术也多用于现代化教育的课堂上，帮助教 师厘清教学思路，从而引导学生完成主动学习和 深度学习，提高学习效率.

　　1 . 3 思维可视化的应用

　　1 . 3 . 1 思维导图

　　以沪教版初三化学上册第二章《 整理与归纳》的习题训练其中一题为例.

　　例 1 现有 A、B 、C 、D 4 瓶无色无味的气体，可 能是氧气、空气、氮气和二氧化碳，请问怎么用简单 的实验方法将四瓶气体区分开来?

　　首先，在解题教学中，此题目的题意简单以致学 生都可以快速理解题目与大致的解题流程;其次，由 于题目涉及 4 瓶无色无味的气体，如果只是在脑海 中思考整体方案未免显得缺乏条理性.因此，教师在 此时可以引导学生列思维导图，将每一个实验步骤 分析而得的结论填入思维导图中，从而帮助学生快 速厘清解题思路，完成解题[2] .

　　如图 1 思维导图所示，解题思维与解题步骤大 致分为两个节点.

　　第一个节点是小木条的燃烧情况，根据此可以 获得三个实验现象.首先是小木条熄灭的情况，由此 可以引导学生推理出该瓶子中装有不可燃烧的气体， 可能是二氧化碳或是氮气，由此可以引出第二个节点. 其次是小木条燃烧更旺的情况，由此可以引导学生推 断出该瓶子中装有氧气.最后是小木条没有变化的情 况，由此可以引导学生推理出该瓶子中装的是空气.

　　在判断完三个情况后，教师将引导学生进入第 二个节点，用澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊的特性 分辨二氧化碳和氮气.

　　据此，教师便利用可视化的思维导图，一步步引 领学生解决实际问题，从而培养学生思维导图的意识， 提高学生的思维可视化能力和解题能力，落实化学学 科核心素养.

　　1 . 3 . 2 绘制表格

　　以沪教版初三化学上册《 化学变化中的定量计 算》中的“观察与思考”为例.

　　例 2 工业上电解氧化铝制取金属铝的化学方 程式是：

　　问电解 10 t 氧化铝最多可以生产多少吨铝?

　　首先，在解题教学中，此题目已经给出了明确的 化学方程式，根据化学方程式，教师可以引导学生绘 制相关的表格( 见表 1) , 在表格中列明对应的定量 关系，从而将数据通过表格可视化呈现.

　　首先，学生在绘制表格后，需要根据相对原子质 量表查询对应物质的相对分子质量，并联系化学方 程式的配比确定解题的定量关系，如“2Al2 O3 ”的相 对分子质量是 Al2 O3 的 2 倍即“2 × 102 ”, 从而获得 204 的相对分子质量.此后，根据题目所问的“ 电解 10t 氧化铝最多可以生产多少吨铝”，学生可以有序 地将已知条件和未知条件填入表格之中，而通过可 视化的表格呈现，学生可以以此获得数量方程式，从 而完成解题.

　　2 思维可视化的具体作用

　　2 . 1 促进解题的具象化

　　首先，刚学习化学的初中生对化学知识的敏感 度和关注度都不足够，因此需要教师在教学中采取 创新有效的教学如思维可视化等教学形式，才能有 效培养学生的化学思维，提高学生的化学探究能 力;其次，因为化学题型的灵活多变和综合应用性 强且学生是刚刚接触化学学科，所以此时的初中 生并不完全具备相应的抽象思维能力、逻辑推理 能力和独立思考的能力.因此，思维可视化的适时 引入至解题模式之中，可以帮助学生完成具象化 的解题过程，从而完成从形象思维到抽象思维的 过渡，促进学生对化学探究方法的掌握和提升，落 实化学学科核心素养.

　　2 . 2 促进解题的简单化

　　因为化学学科具有极强的抽象性，所以变幻莫 测的化学题对于初次接触化学的学生来说是极其陌 生的.而部分化学题由于糅杂了多方面的化学知识， 对初中生来说存在一定的难度.许多学生受限于这 个高难度的门槛，在化学入门时就消磨掉了所有的 化学自信，从而不利于学生后续的化学学习.因此， 基于初中生的化学认知发展规律，教师应当坚持以 学生为本，坚持从学生的视角和心境出发，完善相关 的教学策略，通过引入思维可视化这一解题模式促 进题目的简化和思维的有序发展，从而降低解题难 度，帮助学生在一步步地分析中掌握所有的题目线 索，提高解题效率.

　　2 . 3 提高解题的条理性

　　从初中生化学解题的现状来看，大部分学生由 于思维发展不完善导致解题思路混乱，从而不利于 提高解题的效率，不能真正落实化学学科核心素养. 因此，为了培养学生的逻辑思维和抽象思维，教师应 当注重提高学生解题的条理性，促进学生解题走向 有序化，可以通过思维可视化的解题模式以厘清学 生解题思路，帮助学生借助思维可视化的条理性优 势理解解题步骤与成因，从而发展学生的逻辑推理 思维和化学素养.

　　3 提出思维可视化在初中化学解题中的应用 策略

　　3 . 1 借助信息技术优势辅助思维可视化应用

　　因为思维可视化应用技术的其中一种就是生成 图示的软件技术，所以思维可视化在具体解题的实 际应用离不开信息技术的支持.因此，教师为促进思 维可视化在初中化学解题中的应用可以充分借助信 息技术优势优化思维可视化解题模式的应用，如利 用教学动画、教学 PPT、教学视频等形式展示解题的 直观过程，可以有效激发学生的学习兴趣和积极性， 从而提高学生对于思维可视化的掌握程度，提高学 生的解题效率和解题能力.

　　以沪教版初三化学下册《 应用广泛的酸碱盐》 相关的练习题为例.

　　例 3 现有食盐溶液、澄清石灰水、稀硫酸、稀 盐酸、氢氧化钠溶液 5 种失去标签的无色溶液，应该 怎样把它们区别开来?

　　首先，教师在解题教学中带领学生分析题目的 题意，引导学生针对食盐溶液、澄清石灰水、稀硫酸、 稀盐酸、氢氧化钠溶液这 5 种溶液展开独立思考或 者小组讨论，思考内容包括溶液自身的特质或检验 溶液的唯一方法等，从而提高课堂的互动效率和学 生的积极性.继而，等待学生完成讨论及思考后，教 师可以借助相应的化学实验软件在多媒体上为学生 展现每一个检验方法的优劣与可行性.比如，有些学 生建议首先用石蕊试液检验 5 种溶液各自的酸碱 性，那么教师就引导学生作出相应假设并在思维导 图的软件中设置框架，同时在化学虚拟实验软件上 操作，根据直观的虚拟实验现象证明将此分为酸、 碱、盐三大类，即酸类有稀硫酸和稀盐酸、碱类有澄 清石灰水和氢氧化钠溶液、盐类只剩下食盐溶液;继 而学生提议用二氧化碳检验澄清石灰水和氢氧化钠 溶液，同时教师也应当在相应的化学实验虚拟软件 中完成相应操作并将上述的实验结果记录在思维导 图之中，实验现象显示出现浑浊的为澄清石灰水，剩 余的即为氢氧化钠溶液;最后，教师引导学生采用氯 化钡溶液检验剩下的 2 瓶酸性溶液，根据稀硫酸和 稀盐酸的特性，氯化钡溶液与稀硫酸反应将产生硫酸钡的沉淀，而与稀盐酸就没有沉淀生成.

　　如此，在教师的化学实验虚拟软件和思维导图 记录软件的同时操作之下，学生在解题结束的最后， 将会看到一张可视化的实验现象表或思维导图，思 维可视化的应用将为学生积累思考过程与思维经 验，帮助学生完成从形象思维到抽象思维的过渡，从 而培养学生的证据意识，发展学生的逻辑推理能力， 落实化学学科核心素养.

　　3 . 2 强调学习主体地位辅助思维可视化应用

　　教师为促进思维可视化在初中化学解题中的应 用可以强调学生学习主体的地位，以此辅助思维可 视化在具体教学的实际应用.例如，教师可以在解 题教学中引入小组合作的形式，通过思维可视化 应用与小组合作讨论的辅助以明确学生的学习主 体地位，帮助学生促进生生之间的知识交流与碰 撞，帮助学生尝试用不同的角度思考问题、培养发 散思维以完善思维可视化的呈现，还可以帮助学 生提高相应的合作意识和合作能力，从而落实学 生的化学素养.

　　3 . 3 开展思维专题教学辅助思维可视化应用

　　教师为促进思维可视化在初中化学解题中的应 用可以开展思维专题教学，通过专题训练这一集中 性的特训培养学生的逻辑思维、发展学生的推理 能力，从而提高思维可视化的应用效率，落实化学 学科核心素养，提高学生的学习效率.例如，教师 可以根据思维可视化应用技术的分类将化学题型 分为两大类，引导学生完成相应的题型训练，帮助 学生加深对特定题型和特定思维可视化形式的理 解，增强学生的思维可视化应用意识，从而有助于 学生在遇到灵活多变的题型时可以冷静下来完成 思路分析和思维发展，最终找到题目的突破口完 成答题.

参考文献：

　　[1] 靳辉.知识可视化在初中化学教学中的有效性分析[ J] . 中学化学教学参考，2018(18) : 17 .

　　[2] 汤敏敏.知识可视化在化学教学中的应用探讨[ J] . 成才之路，2017(25) : 36 - 37 .